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摘 要 矿井通风是矿井安全生产的基本保障。矿井通风指借与机械或自然风压，向井下各用风点连续输送适量的新鲜空气，供给人员呼吸，稀释并排出各种有害气体和浮尘，以降低环境温度，创造良好的气候条件，并在发生灾变时能够根据撤人救灾的需要调节和控制风流路线的作业。
关键词：矿井通风、通风系统
中图分类号：TD724
随着煤矿机械化水平的提高，采煤方法、巷道布置及支护的改革，电子和计算机技术的发展，我国矿井通风技术有了长足的进步，通风管理日益规范化、系列化、制度化，通风新技术和新装备愈来愈多地投入应用。以低耗、高效、安全为准则的通风系统优越化改造在许多煤矿得以实施，使其能更好地为高产、高效、安全的集约化生产提供安全保障。
矿井通风系统是向矿井各用风点供给新鲜空气、排出污风的通风方式、通风方法、通风网络和通风控制设施的总称。
为适应生产集约化，开采深度增加、瓦斯涌出量大的情况，以“安全第一、预防为主、综合治理、整体推进”为指导思想，对数百对国有煤矿进行了通风系统优化改造，配合生产矿井井田合并、开采范围扩大和储量增多等改扩建工作。这类通风系统改造主要由以下几个方面内容。
矿井通风新技术
一、均压通风技术的发展
20世纪60年代以来，均压通风技术在控制采空区或火区漏风和自然方面得到广泛的应用，已取得较显著的效果。其主要的优点是在不停产、不封闭的条件下，减少漏风和瓦斯涌出，抑制自然、提高生产的安全性。但在一些应用实践中，因对均压相关区域环境条件变化的影响分析不够，也出现了一些问题，如均压效果不佳，部分采空区自然控制效果不好，在有煤层群的矿井，自然由自然煤层向其他煤层转移。甚至引发瓦斯爆炸事故。应用均压通风技术多年的实践经验和教训显示，均压通风技术的应用必须加强管理，注意分析均压措施对相关区域的影响。
近年来，对均压通风技术的研究主要是研究各类均压通风方法对不同井下条件的适应性，并配合均压通风技术开发配套的均压监测、漏风通道检查装置，新型阻漏材料，阻漏方法以及均压自动调节等技术，提高了均压通风在采空区和火灾区用与减少漏风、防止自然的实际效果。
二、可控循环风技术
可控循环风技术自20世纪80年代起引入我国。可控循环风技术有计划地使用生产区域部分回风返回该区域的进风流中，同时对该区空气的质量进行监控，并采取相应的安全措施，以保证在正常或异常情况下，均符合《煤矿安全规程》对风流质量的要求。
三、工作面下行通风技术
回采工作面的下行通风的主要优点是降低工作面温度，进风流避开采空区运输巷，以避免运输机巷机电设备散热而增加进风流温度。缺点是回风风流经运输机巷，机电设备管理难度加大，其安全性降低。
因此，下行风一般在瓦斯涌出量低而地温高，机电设备多的矿井有所应用，但必须加强通风、瓦斯和机电设备防爆管理，以保证下行通风应用的安全性。
四、灾变通风技术
矿井发生火灾、爆炸事故时，为了保证撤人救灾安全，常常需要调控风流方向。避免灾变生成的有毒有害气体入侵人员撤退和救灾的路线，减少灾害影响和减少损失。
风流流向的调控一般是使某些巷道风流反向，需根据灾变发生的位置和矿井系统的结构，选择局部反风或全矿反风的方式，并保证通风措施的顺利实施。近年来，控风技术有下列改进，目的是提高安全性和可靠性。
﹝1﹞控风方案的优化。应用矿井风流稳态和非稳态模拟技术，分析灾变时期风流流动状态的时空变化，并根据撤人救灾的需要，应用经验和定性分析方法，先确定几种控风方案，再应用风流状态模拟技术，分析这几种控风方案的实施效果，选择可靠性强、控风措施简便且便于实施的方案。这就是定性和定量分析相结合的综合控风方法。这种方法即可以用于实时救灾决策，也可以预先进行，以制定行之有效的灾变预防及处理计划。
（2）提高控风措施实施的可靠性。研制出分别由地面监控系统、井下遥控系统控制的自动风门，安装在无人工作区域或烟流威胁区域的主要控风点。
（3）尽可能减少因反风造成的负面影响。灾变时期需要使风流反向，在保证井下大部分人员安全撤退及救灾的同时，风流反向可能对原位于进风区的少数作业人员造成威胁。因此，正确的控风方案是既保证灾害发生现场人员安全撤退及救灾，又尽可能保证因风流反向将受到烟流威胁的区域的人员安全撤退，其中包括安全技术教育，控风设施的维护，规定真确的反风程序及区域人员撤退程序，保障信息、信号系统等措施的制定和实施。
通风方式的改革
根据矿井的特点和需要，把中央式通风演变为中央一对角式混合通风系统。为适应综采集约化生产。因此，形成区域式通风系统，即每个区域均有一组进、回风井，各个区域采用相对独立的通风技术。它具有通风线路短、风阻小、区域间干扰小、安全性好，便于选择主要通风机，使其实现高效节能的特点，提高了矿井的通风能力和抗灾能力，适用于特大型矿井或因地质条件须把井田划为若干独立生产区域的矿井。
主要通风机的经济运行能力的提高
⑴研制出离心式风机的调速装置，如可控硅调速、液力偶合器和变频调速装置。
⑵加强了通风机及其附属装置管理，减少风硐、风机内部以及扩散塔的阻力损失和漏风，提高了通风机运行效率。在生产矿井进行老、旧风机的运行状态改造中，主要查明了通风机特性与通风网络风阻特性匹配差，主要通风机选型偏大，风机转速偏高，电机容量偏大，使风机长期处于低效区运行等问题，提出一整套风机经济运行的办法，对老、旧风机进行多种方法的技术改造，如采取更换机芯、改造叶轮和叶片等办法提高风机运行效率。
采区通风系统优化布置
优化采区和工作面的通风布置，能有效提高通风能力和排出瓦斯的效果。随着集约化生产和矿井向深部发展，采区和采煤工作面的绝对瓦斯通出量剧增，要求采区和采煤工作面的通风能力迅速增大。在采区的通风系统布置方面，出现了3条上山的布置方式，采区内有了独立的进风和回风上山，利于采区内采煤工作面和掘进工作面的独立通风，提高了采区的通风能力和风流的稳定性，也为保证采区的局部反风和作业人员的安全脱险提供了有利条件。在采煤工作面的通风布置方面，在常规的U型通风布置的基础上，提出了U+L型方式（或称尾巷布置方式），改变了采空区的流场分布，较有效地防止了采煤工作面隅角瓦斯积聚，促进了采空区瓦斯的排放。为了防止专用瓦斯排放巷瓦斯超限，又提出和采用了Y型的通風布置方式，单独供应新鲜风流直接稀释采空区通出的瓦斯。此外，还采用了W型和Z型等布置方式，在适宜条件下均取得了较理想的通效果，大大地改善了采煤工作面的通风条件，保证了安全回采。
新型通风设施的使用
为适应矿井灾变时期风流控制的需要，研制出能在地面利用矿井环境监控系统或远程控制系统操纵井下主要风门的自动系统，解决了灾变时期，当矿工和救护人员难以到达灾区和烟流入侵区域而救灾要求必须开启或关闭风门的难题。
结 语：合理改造矿井通风系统，使通风技术有了长足发展，给煤矿以高产、高效、安全集约生产提供安全保障。
参考文献
徐瑞龙，通风网络理论，北京，煤炭工业出版社，1993.6
王德明，矿井通风安全理论与技术，徐州，中国矿业大学出版社，1999.10
关键词：矿井通风、通风系统
中图分类号：TD724
随着煤矿机械化水平的提高，采煤方法、巷道布置及支护的改革，电子和计算机技术的发展，我国矿井通风技术有了长足的进步，通风管理日益规范化、系列化、制度化，通风新技术和新装备愈来愈多地投入应用。以低耗、高效、安全为准则的通风系统优越化改造在许多煤矿得以实施，使其能更好地为高产、高效、安全的集约化生产提供安全保障。
矿井通风系统是向矿井各用风点供给新鲜空气、排出污风的通风方式、通风方法、通风网络和通风控制设施的总称。
为适应生产集约化，开采深度增加、瓦斯涌出量大的情况，以“安全第一、预防为主、综合治理、整体推进”为指导思想，对数百对国有煤矿进行了通风系统优化改造，配合生产矿井井田合并、开采范围扩大和储量增多等改扩建工作。这类通风系统改造主要由以下几个方面内容。
矿井通风新技术
一、均压通风技术的发展
20世纪60年代以来，均压通风技术在控制采空区或火区漏风和自然方面得到广泛的应用，已取得较显著的效果。其主要的优点是在不停产、不封闭的条件下，减少漏风和瓦斯涌出，抑制自然、提高生产的安全性。但在一些应用实践中，因对均压相关区域环境条件变化的影响分析不够，也出现了一些问题，如均压效果不佳，部分采空区自然控制效果不好，在有煤层群的矿井，自然由自然煤层向其他煤层转移。甚至引发瓦斯爆炸事故。应用均压通风技术多年的实践经验和教训显示，均压通风技术的应用必须加强管理，注意分析均压措施对相关区域的影响。
近年来，对均压通风技术的研究主要是研究各类均压通风方法对不同井下条件的适应性，并配合均压通风技术开发配套的均压监测、漏风通道检查装置，新型阻漏材料，阻漏方法以及均压自动调节等技术，提高了均压通风在采空区和火灾区用与减少漏风、防止自然的实际效果。
二、可控循环风技术
可控循环风技术自20世纪80年代起引入我国。可控循环风技术有计划地使用生产区域部分回风返回该区域的进风流中，同时对该区空气的质量进行监控，并采取相应的安全措施，以保证在正常或异常情况下，均符合《煤矿安全规程》对风流质量的要求。
三、工作面下行通风技术
回采工作面的下行通风的主要优点是降低工作面温度，进风流避开采空区运输巷，以避免运输机巷机电设备散热而增加进风流温度。缺点是回风风流经运输机巷，机电设备管理难度加大，其安全性降低。
因此，下行风一般在瓦斯涌出量低而地温高，机电设备多的矿井有所应用，但必须加强通风、瓦斯和机电设备防爆管理，以保证下行通风应用的安全性。
四、灾变通风技术
矿井发生火灾、爆炸事故时，为了保证撤人救灾安全，常常需要调控风流方向。避免灾变生成的有毒有害气体入侵人员撤退和救灾的路线，减少灾害影响和减少损失。
风流流向的调控一般是使某些巷道风流反向，需根据灾变发生的位置和矿井系统的结构，选择局部反风或全矿反风的方式，并保证通风措施的顺利实施。近年来，控风技术有下列改进，目的是提高安全性和可靠性。
﹝1﹞控风方案的优化。应用矿井风流稳态和非稳态模拟技术，分析灾变时期风流流动状态的时空变化，并根据撤人救灾的需要，应用经验和定性分析方法，先确定几种控风方案，再应用风流状态模拟技术，分析这几种控风方案的实施效果，选择可靠性强、控风措施简便且便于实施的方案。这就是定性和定量分析相结合的综合控风方法。这种方法即可以用于实时救灾决策，也可以预先进行，以制定行之有效的灾变预防及处理计划。
（2）提高控风措施实施的可靠性。研制出分别由地面监控系统、井下遥控系统控制的自动风门，安装在无人工作区域或烟流威胁区域的主要控风点。
（3）尽可能减少因反风造成的负面影响。灾变时期需要使风流反向，在保证井下大部分人员安全撤退及救灾的同时，风流反向可能对原位于进风区的少数作业人员造成威胁。因此，正确的控风方案是既保证灾害发生现场人员安全撤退及救灾，又尽可能保证因风流反向将受到烟流威胁的区域的人员安全撤退，其中包括安全技术教育，控风设施的维护，规定真确的反风程序及区域人员撤退程序，保障信息、信号系统等措施的制定和实施。
通风方式的改革
根据矿井的特点和需要，把中央式通风演变为中央一对角式混合通风系统。为适应综采集约化生产。因此，形成区域式通风系统，即每个区域均有一组进、回风井，各个区域采用相对独立的通风技术。它具有通风线路短、风阻小、区域间干扰小、安全性好，便于选择主要通风机，使其实现高效节能的特点，提高了矿井的通风能力和抗灾能力，适用于特大型矿井或因地质条件须把井田划为若干独立生产区域的矿井。
主要通风机的经济运行能力的提高
⑴研制出离心式风机的调速装置，如可控硅调速、液力偶合器和变频调速装置。
⑵加强了通风机及其附属装置管理，减少风硐、风机内部以及扩散塔的阻力损失和漏风，提高了通风机运行效率。在生产矿井进行老、旧风机的运行状态改造中，主要查明了通风机特性与通风网络风阻特性匹配差，主要通风机选型偏大，风机转速偏高，电机容量偏大，使风机长期处于低效区运行等问题，提出一整套风机经济运行的办法，对老、旧风机进行多种方法的技术改造，如采取更换机芯、改造叶轮和叶片等办法提高风机运行效率。
采区通风系统优化布置
优化采区和工作面的通风布置，能有效提高通风能力和排出瓦斯的效果。随着集约化生产和矿井向深部发展，采区和采煤工作面的绝对瓦斯通出量剧增，要求采区和采煤工作面的通风能力迅速增大。在采区的通风系统布置方面，出现了3条上山的布置方式，采区内有了独立的进风和回风上山，利于采区内采煤工作面和掘进工作面的独立通风，提高了采区的通风能力和风流的稳定性，也为保证采区的局部反风和作业人员的安全脱险提供了有利条件。在采煤工作面的通风布置方面，在常规的U型通风布置的基础上，提出了U+L型方式（或称尾巷布置方式），改变了采空区的流场分布，较有效地防止了采煤工作面隅角瓦斯积聚，促进了采空区瓦斯的排放。为了防止专用瓦斯排放巷瓦斯超限，又提出和采用了Y型的通風布置方式，单独供应新鲜风流直接稀释采空区通出的瓦斯。此外，还采用了W型和Z型等布置方式，在适宜条件下均取得了较理想的通效果，大大地改善了采煤工作面的通风条件，保证了安全回采。
新型通风设施的使用
为适应矿井灾变时期风流控制的需要，研制出能在地面利用矿井环境监控系统或远程控制系统操纵井下主要风门的自动系统，解决了灾变时期，当矿工和救护人员难以到达灾区和烟流入侵区域而救灾要求必须开启或关闭风门的难题。
结 语：合理改造矿井通风系统，使通风技术有了长足发展，给煤矿以高产、高效、安全集约生产提供安全保障。
参考文献
徐瑞龙，通风网络理论，北京，煤炭工业出版社，1993.6
王德明，矿井通风安全理论与技术，徐州，中国矿业大学出版社，1999.10